JP2010122671A - 有機感光体、画像形成方法、画像形成装置 - Google Patents

有機感光体、画像形成方法、画像形成装置 Download PDF

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Abstract

【課題】本発明の目的は、波長が350〜500nmの範囲内の波長の光で露光して有機感光体上に高密度の静電潜像を形成した電子写真画像で、反転黒ポチの発生や画像ムラの発生を防止し、感度や残留電位の特性、或いは、ドット再現性やハーフトーン画像の劣化等が改善された有機感光体を提供することであり、該有機感光体を用いた画像形成方法、画像形成装置を提供することである。
【解決手段】導電性支持体上に、少なくとも中間層、電荷発生層、電荷輸送層及び保護層がこの順に形成された有機感光体において、前記保護層が5質量%以上、30質量%以下の無機微粒子を含有し、前記導電性支持体の断面曲線のスキューネス(Rsk)が、−8<Rsk<0の範囲にあることを特徴とする有機感光体。
【選択図】図6

Description

本発明は電子写真方式の画像形成に用いられる有機感光体及び該有機感光体を用いた画像形成方法、画像形成装置に関するものである。
近年、印刷分野やカラー印刷の分野において、電子写真方式の複写機やプリンタを使用される機会が増加している。該印刷分野やカラー印刷の分野においては、高画質のデジタルのモノクロ画像或いはカラー画像を求める傾向が強い。このような要求に対し、露光光源として短波長のレーザ光を用い、高精細のデジタル画像を形成することが提案されている(特許文献1、2)。しかしながら、該短波長レーザ光を用い、露光のドット径を絞り、電子写真感光体上に細密の静電潜像を形成しても、最終的に得られる電子写真画像は、十分な高画質を達成し得ていないのが現状である。
その原因は、短波長の像露光で得られる画像に新たに発生してくる課題を十分に対応できていないことによる。
即ち、電子写真感光体としては、従来の長波長レーザ用に開発された有機感光体(以後、単に感光体とも云う)では、短波長レーザ光等を用いて露光のドット径を小さく絞った像露光を行うと、従来の大きなドット径の画像では、目立たなかった反転黒ポチや画像ムラが顕在化し、微細なドット画像の再現性が達成されていない。
特開2000−250239号公報 特開2000−105479号公報
本発明は、上記問題点を解決するためになされた。本発明の目的は、波長が350〜500nmの範囲内の波長の光で露光して有機感光体上に高密度の静電潜像を形成した電子写真画像で、反転黒ポチの発生や画像ムラの発生を防止し、感度や残留電位の特性、或いは、ドット再現性やハーフトーン画像の劣化等が改善された有機感光体を提供することであり、該有機感光体を用いた画像形成方法、画像形成装置を提供することである。
我々は上記問題点について検討を重ねた結果、本願発明の上記課題を解決する為には、従来技術の支持体表面を凹凸にする技術が、短波長レーザ光等の露光に際し、干渉縞(モアレ)の発生を効果的に防止する反面、黒ポチを発生しやすい、という現象を改善する必要があることを見出し、本願発明を達成した。
即ち、本願発明はモアレ防止のための、支持体表面の凹凸化を、干渉縞(モアレ)の発生を効果的に防止すると同時に黒ポチ発生を防止できる凹凸形状にすると共に、その効果を、より顕在化させる為には、感光層の上に無機微粒子を含有させた保護層を設置することが有効であることを見出し、本願発明を達成した。即ち、本願発明は、以下の構成を有することにより達成される。
1.導電性支持体上に、少なくとも中間層、電荷発生層、電荷輸送層及び保護層がこの順に形成された有機感光体において、前記保護層が5質量%以上、30質量%以下の無機微粒子を含有し、前記導電性支持体の断面曲線のスキューネス(Rsk)が、−8<Rsk<0の範囲にあることを特徴とする有機感光体。
2.前記無機微粒子が、シリカ、アルミナ、酸化チタンから選択される一種以上の無機微粒子であることを特徴とする前記1に記載の有機感光体。
3.前記無機微粒子の疎水化度が66以上であることを特徴とする前記1または2に記載の有機感光体。
4.前記無機微粒子の数平均一次粒径が5〜100nmであることを特徴とする、前記1に記載の有機感光体。
5.前記電荷輸送層が下記一般式(1)で表されるトリアリールアミン系化合物を含有することを特徴とする前記1〜4のいずれか1項に記載の有機感光体。
Figure 2010122671
(一般式(1)中、R及びRは、それぞれ独立して、アルキル基又はアリール基を表し、RとRが一体となって、環構造を形成してもよい。R及びRは、それぞれ独立して、アルキル基又はアリール基を表し、Ar〜Arは各々置換又は無置換のアリール基を表す。Ar〜Arはそれぞれ同一でも異なってもよい。又、ArとAr、ArとArが結合して環構造を形成してもよい。m、nは1〜4の整数を表す。)
6.前記電荷発生層が縮合多環系顔料を含有することを特徴とする前記1〜5のいずれか1項に記載の有機感光体。
7.前記縮合多環系顔料が下記一般式(2)で表されるピランスロン系化合物であることを特徴とする前記6に記載の有機感光体。
Figure 2010122671
(一般式(2)中、nは1〜6の整数)
8.前記中間層が、酸化チタン微粒子および結着樹脂から構成されていることを特徴とする、前記1に記載の有機感光体。
9.有機感光体上に均一な帯電電位を付与する帯電工程、該帯電電位が付与された有機感光体上に波長が350〜500nmの範囲内の波長の光で露光して静電潜像を形成する露光工程、該静電潜像をトナー像に顕像化する現像工程、該トナー像を転写媒体に転写する工程を有する画像形成方法において、前記有機感光体に前記1〜8のいずれか1項に記載の有機感光体を用いることを特徴とする画像形成方法。
10.前記1に記載の有機感光体と、均一な帯電電位が付与された有機感光体上に350〜500nmの範囲内の波長で露光する露光手段を有することを特徴とする画像形成装置。
本発明の有機感光体、画像形成方法、画像形成装置を用いることにより、高細密のドット画像を形成することができ、ドット再現性が改善され、ハーフトーン画像の筋状濃度ムラを改善でき、高画質の電子写真画像を形成することができる。
本発明の画像形成装置の機能が組み込まれた概略図である。 本発明の一実施の形態を示すカラー画像形成装置の断面構成図である。 本発明の有機感光体を用いたカラー画像形成装置の構成断面図である。 断面曲線が単純で、規則的な凹凸加工形状の1例を示す図である。 断面曲線が複雑で、規則的な凹凸加工形状の1例を示す図である。 断面曲線のスキューネス(Rsk)が正の場合、及び負の場合の概念図を示す図である。 導電性支持体の製造方法のブラスト加工工程を実施するための装置の一例を示す図である。 サンドブラスト加工装置の斜視図である。
以下、本発明を詳細に説明する。
本願発明の有機感光体は、導電性支持体上に、少なくとも中間層、電荷発生層、電荷輸送層及び保護層がこの順に形成された有機感光体において、前記保護層が5質量%以上、30質量%以下の無機微粒子を含有し、前記導電性支持体の断面曲線のスキューネス(Rsk)が、−8<Rsk<0の範囲にあることを特徴とする。
本願発明の有機感光体は上記のような構造を有することにより、高細密のドット画像を形成することができ、ドット再現性が改善され、ハーフトーン画像の筋状濃度ムラを改善でき、高画質の電子写真画像を形成することができる。
先ず、本願発明に係わる導電性支持体について記載する。
まず、本願発明に係わる導電性支持体表面の断面曲線のスキューネスについて説明する。本願発明に係わる導電性支持体表面の断面曲線のスキューネスは、山部と谷部の分布状態のゆがみ度(ひずみ度)を表すが、Rskが0以上では、導電性支持体表面のとがり(山部)が多くなり接触帯電部材とのリーク放電の発生頻度が高くなったり、露光のドット径を絞り込んだ短波長レーザでのドット再現性が低下しやすい。又、Rskが−8以下では、導電性支持体表面のとがり(山部)が少なくなり接触帯電部材とのリーク放電の発生が少なくなるものの、干渉縞が発生する。特にRskは、−3.5より大きく−0.2より小さいことが好ましい。
断面曲線のスキューネス(Rsk)を前記本願発明の範囲内に作製する方法には、種々の方法があるが、中でも、先ず導電性支持体の断面曲線を切削加工等で規則的な凹凸加工形状とし、次に、サンドブラスト処理等で凸部を削る方法が好ましい。以下、このような方法での導電性支持体の断面曲線のスキューネス(Rsk)の作製方法について記載する。
上記断面曲線が規則的な凹凸加工形状とは、単純な1パターンの規則的な凹凸形状(図4)から、複雑な凹凸パターン形状の繰り返し(図5)等、全て含有する。
これらの規則的な凹凸パターンは、切削加工により形成することができ、切削加工のバイト形状を変えることにより、又、バイトの押し込み角度、押し込み深さおよび回転数を適宜選択すること等により、単純なものから複雑なものまで、自由に凹凸パターン形状を刻むことができる。
又、断面曲線が規則的な凹凸加工形状は、完全な規則的凹凸パターンから、不完全な規則的凹凸パターン、即ち、切削加工形状がその後のサンドブラスト処理等で、完全な規則性が崩れていても、切削加工形状の繰り返しパターンが残っている不完全な規則性までも、規則的な凹凸形状の範囲に含まれる。
切削バイトとして、荒加工では通常多結晶ダイヤモンド焼結体が用いられ、仕上げ加工としては単結晶ダイヤモンドまたは多結晶ダイヤモンド焼結体からなるバイトを用いる。単結晶ダイヤモンドからなるバイトとしては、ノーズ形状は平、Rのどちらを用いても良く、R形状の場合ノーズの丸みの半径Rは10〜30mm程度のものを使用することが好ましい。多結晶ダイヤモンド焼結体からなるバイトとしては、ノーズ形状は平,Rのどちらを用いても良いが、粒度が0.2μm以上15μm以下のものを用い、切削バイトの切削面における研磨仕上げ粗さは最大粗さRtで0.3μm以上2.0μm以下となるように研磨することが好ましい。切削バイトの切削面の最大粗さRtは、表面粗さ計「サーフコム1400D」(東京精密社製)により測定される。切削バイトの研磨は、工具研磨盤に取り付けたダイヤモンドホイールによって研磨されることが好ましい。
また、切削送り速度vは最小値として好ましくは100μm/rev以上、更に好ましくは150μm/rev以上、最大値として好ましくは600μm/rev以下、更に好ましくは450μm/rev以下の範囲で設定される。
上記断面曲線のスキューネスを本願発明内にするには、導電性支持体の切削加工を行った後、サンドブラスト、ドライアイスブラスト及び高圧ジェット水処理等を行い、これらの吹き付け強度を適宜選択して処理することにより、得ることができる。
以下に、該ドライアイスブラスト、サンドブラスト等について、例を挙げて、説明する。
ドライアイスブラスト法の例
図7に、導電性支持体の製造方法のブラスト加工工程を実施するための装置の一例を示す。
図7において、101は液化二酸化炭素を貯留する液化二酸化炭素貯留手段(ボンベ)であり、102は液化二酸化炭素を冷却するおよび/または膨張させることによって固化させてドライアイス粒子を製造するドライアイス粒子製造手段であり、103はドライアイス粒子を噴射するドライアイス粒子噴射手段(ノズル)であり、1031はドライアイス粒子の噴射口の噴射面であり、104はドライアイス粒子に運動エネルギーを与えるための高圧ガスをドライアイス粒子噴射手段103に供給するための高圧ガス供給手段であり、105はドライアイス粒子噴出手段103の噴出口1031から噴出されたドライアイス粒子であり、106は導電性支持体である。
ドライアイス粒子噴射手段の噴射口からドライアイス粒子を噴射する際の噴射圧力b[MPa]は、1MPa以下であることが好ましく、特には0.8MPa以下であることがより好ましく、一方、0.05MPa以上であることが好ましく、特には0.08MPa以上であることがより好ましい。噴射圧力bが大きすぎると、導電性支持体に傷(凹み傷)が付く場合があり、一方、噴射圧力bが小さすぎると、ドライアイス粒子の運動エネルギーが不十分となり、導電性支持体への衝突力が不十分となる場合がある。なお、この噴射圧力b[MPa]は、ドライアイス粒子が高圧ガスと混合された時点での管内圧力を圧力計にて測定した値である。
また、ドライアイス粒子噴射手段の噴射口と導電性支持体の表面との距離a[mm]と、上記の噴射圧力b[MPa]とは、下記式(1)で示される関係を満足することが好ましく、また、下記式(2)で示される関係を満足することが好ましい。なお、距離a[mm]とは、例えば図2を参照すると、噴射口の噴射面1031に垂直な方向における該噴射面から導電性支持体106の表面までの距離を意味する。
式1: a≦−300b2+620b
式2: −6b2+11b≦a
導電性支持体とドライアイス粒子噴射手段(ノズル)との角度は垂直でもよく、傾斜させてもよい。
ドライアイス粒子に運動エネルギーを与えるための高圧ガスとしては、例えば、コンプレッサーを用いて高圧にした窒素、二酸化炭素などが挙げられる。また、コンプレッサーを用いて高圧にした空気を用いることもできるが、空気の清浄度を向上させるためにフィルターを通過させることが好ましい。
また、高圧ガスの供給流量としては、500リットル/分以下であることが好ましく、特には300リットル/分以下であることがより好ましく、一方、5リットル/分以上であることが好ましい。
また、導電性支持体の表面にドライアイス粒子を吹き付ける際には、導電性支持表面にドライアイス粒子を均一に衝突させるために、導電性支持体を自転させながら行うことが好ましい。導電性支持体の自転の回転周速度は10〜200m/minであることが好ましく、特には30〜100m/minであることがより好ましい。導電性支持体を自転させることによって、ドライアイス粒子の衝突により剥離した異物をはじき飛ばす効果が得られるが、回転周速度が速すぎると、ドライアイス粒子自体がはじき飛ばされてしまう場合がある。
また、導電性支持体の表面にドライアイス粒子を吹き付ける際には、導電性支持表面にドライアイス粒子を均一に衝突させるために、ドライアイス粒子噴射手段と導電性支持体とを、導電性支持体の自転軸と平行な方向に相対移動させながら行うことも好ましい。この相対移動の速度は100〜5000mm/分であることが好ましい。相対移動の速度が遅すぎると、導電性支持体の同一箇所において連続的なドライアイス粒子の衝突が起こり、導電性支持体表面に傷(凹み傷)が付く場合がある。なお、ドライアイス粒子の吹き付けは、複数回繰り返しても構わない。
導電性支持体のドライアイスブラスト工程における導電性支持体の設置については、横置き、縦置き、斜め置きのいずれでも可能である。また、使用するドライアイス粒子噴射手段(ノズル)の数は1個でも複数個でもよく、ドライアイス粒子噴射手段(ノズル)を複数使用する場合、各ドライアイス粒子噴射手段(ノズル)と被洗浄物との距離や角度は一致させてもよく異ならせてもよい。
ドライアイス粒子噴射手段(ノズル)を導電性支持体に対して傾斜した状態で設置する場合、ドライアイス粒子噴射手段(ノズル)をドライアイス粒子の噴射に対して対向する向きに移動させることが好ましい。
サンドブラスト法の例
図8はサンドブラスト加工装置の斜視図である。
一端部が回転支持台201に固定された導電性支持体202がその円筒軸を中心にして矢印Rで示す回転方向に所定の回転数(50〜200rpm)で回転すると共に、導電性支持体202の外表面から所定の間隔(4〜20cm)を保持しながら矢印PQで示す軸方向に移動できる噴射口203とサンドと圧搾空気供給口204とを備えた噴射ノズル205が配置されている。
粒径50〜100μmのサンドと圧搾空気を供給口204から供給し、噴射口203を毎秒3〜20mmの所定速度で移動させながら、噴射口203から支持体202の外表面に噴射する。この時の導電性支持体表面に対する噴射角度は10〜80°の間の所定角度で一定に保つ必要があり、吹き付け圧は1〜5kg/cmがよい。又、サンドの粒径が大きすぎると加工後の導電性支持体の表面粗さも大きくなり過ぎる傾向がある。
乾式サンドブラスト加工に用いられるサンド(研磨材)は、アルミナ、カーボランダム、ガラス、合成樹脂等の粉体である。特にアルミニウム系の導電性支持体を用いる場合においては、アルミナが好ましい。尚、研磨材の粒径が大きすぎると、ブラスト加工処理された表面における凹凸が大きく成りすぎるという傾向の他に、粗い研磨材が導電性支持体面につき刺さり、凸状の製膜欠陥のもとに成ったりして画像上にも黒又は白の斑点状欠陥をもたらすことがある。
高圧ジェット法の例
複数の導電性支持体を円筒軸を垂直(鉛直方向)にして、配置させ、導電性支持体が倒れないように支持する枠体を嵌め込む。前記枠体は高圧洗浄液の噴射によって導電性支持体が倒れないようにするためのものであるので、導電性支持体に傷を付けず、洗浄の妨げにならないような形状とすることが好ましい。
導電性支持体の上端の高圧ノズルの位置は下記式3により決める。円筒状基体の直径をΦ、高圧ノズルから噴射される洗浄液の拡がり角度をθ、円筒状基体の上端とノズル噴射口との距離をhとすると、
Figure 2010122671
となる。
例えば、直径30mmの導電性支持体に対する高圧ノズルからの洗浄液の噴射角θを25度とした場合、導電性支持体の上端とノズル噴射口との距離h(高圧ノズルの高さ)は約67.7mmとなる。高圧ノズルの高さは67.7mm以上でなるべく近い高さがよい。
高圧洗浄液を噴射するために、例えばマルヤマエクセル(株)の高圧プランジャーポンプを使用した高圧ジェット噴射装置が好適である。前記高圧プランジャーポンプにより液圧が加圧されて配管に接続された高圧ノズルから導電性支持体に向けて液温50℃の純水またはアルカリ性洗浄液、または水素イオン指数(pH)11.5のアルカリ性電解水のいずれかを3〜15L/分の液量で、かつ移動方向に対して略直角の方向に10〜45度の拡がり角度θで噴射させながら、高圧ノズルを移動速度1〜10mm/秒で水平移動させる。アルカリ性電解水は炭酸カリウム溶液の電気分解により得られる洗浄液である。
なお、切削加工については、特開2007−264379号公報、ドライアイスブラスト法については、特開2005−292565号公報、サンドブラスト法については、特開2000−105481号公報、特開2000−155436号公報、高圧ジェット法については、特開2006−30580号公報等で開示された方法を本願の断面曲線のスキューネスを達成するために参照することができる。
本願発明に係わる断面曲線のスキューネス(Rsk)はJIS B 0601:2001の定義に準ずるものであり、下記式4で表される。
Figure 2010122671
Rq:二乗平均平方根粗さ
lr:X軸方向の長さ
Z(x):x位置でのZ軸方向の高さ
又、本願発明に係わる断面曲線のスキューネス(Rsk)の測定は、以下の測定条件で行った。
測定条件
測定機:表面粗さ計(東京精密社製 Surfcom 1400D)
測定長さL:8.0mm
カットオフ波長λc:0.08mm
触針先端形状:先端角度60°円錐
触針先端半径:0.5μm
測定速度:0.3mm/sec
測定倍率:100000倍
測定位置:上、中、下の3カ所、(円筒状支持体の場合は、軸心の中心と軸心と端部の中間点の3カ所)
上記3カ所の平均値を本願発明のスキューネス(Rsk)の値とする。
次に、断面曲線のスキューネス(Rsk)が正の場合、及び負の場合の概念図を図6に例示する。
本発明の感光体に用いられる導電性支持体としてはシート上でも円筒状でもよいが、好ましくは円筒状導電性支持体が好ましい。
本発明の円筒状導電性支持体とは回転することによりエンドレスに画像を形成できるに必要な円筒状の支持体を意味し、真直度で0.1mm以下、振れ0.1mm以下の範囲にある導電性の支持体が好ましい。この真直度及び振れの範囲を超えると、良好な画像形成が困難になる。
本発明の感光体に用いる円筒状導電性支持体としては直径が10〜300mmのものが好ましいが、本発明の効果が顕著に現れ、支持体と中間層等の接着性が改善され、同時に黒ポチの発生が防止される等の効果が著しいものは、直径10〜50mmの小径の円筒状導電性支持体を用いた感光体である。
導電性の材料としてはアルミニウム、ニッケルなどの金属ドラム、又はアルミニウム、酸化錫、酸化インジュウムなどを蒸着したプラスチックドラム、又は導電性物質を塗布した紙・プラスチックドラムを使用することができる。導電性支持体としては常温で比抵抗10Ωcm以下が好ましい。
本発明で用いられる導電性支持体は、その表面に封孔処理されたアルマイト膜が形成されたものを用いても良い。アルマイト処理は、通常例えばクロム酸、硫酸、シュウ酸、リン酸、硼酸、スルファミン酸等の酸性浴中で行われるが、硫酸中での陽極酸化処理が最も好ましい結果を与える。硫酸中での陽極酸化処理の場合、硫酸濃度は100〜200g/L、アルミニウムイオン濃度は1〜10g/L、液温は20℃前後、印加電圧は約20Vで行うのが好ましいが、これに限定されるものではない。又、陽極酸化被膜の平均膜厚は、通常20μm以下、特に10μm以下が好ましい。
以下に本発明に好ましく用いられる具体的な感光体の構成について記載する。
導電性支持体
本発明に係わる導電性支持体は前記で記載した特性を有する導電性支持体を用いる。
又、本発明に係わる導電性支持体は、その表面粗さを十点平均粗さRzで、0.5〜2.5μmに作製することが好ましい。このような表面粗さに加工した導電性支持体の上に、前記断面曲線のスキューネスを本発明内に構成し、その上で、後述のN型半導電性粒子を含有した中間層を設置することにより、絶縁破壊や黒ポチを発生させないで、レーザ等の干渉光を用いても、モアレの発生を効率よく防止することができる。
表面粗さRz(十点平均粗さ)の定義と測定法
上記のRzはJISB0601−1982に記載の(十点平均粗さ)を意味する。即ち、基準長さの標準値の距離間で上位から5つの山頂の平均高さと、下位から5つの谷底の平均低さとの差である。
測定条件
測定機:表面粗さ計(東京精密社製 Surfcom 1400D)
測定長さL:基準長さの標準値
触針先端形状:先端角度60°円錐
触針先端半径:0.5μm
測定速度:0.3mm/sec
測定倍率:100000倍
測定位置:上、中、下の3カ所、(円筒状支持体の場合は、軸心の中心と軸心と端部の中間点の3カ所)
上記3カ所のRzの平均値を、Rzの値とする。
次に、本発明の有機感光体の層構成について、詳細に説明する。
続いて、本願発明に係わる保護層について記載する。
本願発明の保護層は5質量%以上、30質量%以下の無機微粒子を含有する。
前記した断面曲線のスキューネスと、保護層のこのような量で無機微粒子の含有により、干渉縞等によるハーフトーン画像の濃度ムラや黒ポチの発生が防止され、ドット再現性に優れた電子写真画像を作製できる。
(無機微粒子)
本願発明で用いられる無機微粒子は、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化鉛、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化インジウム、酸化ビスマス、酸化イットリウム、酸化コバルト、酸化銅、酸化マンガン、酸化セレン、酸化鉄、酸化ジルコニウム、酸化ゲルマニウム、酸化錫、酸化チタン、酸化ニオブ、酸化モリブデン、酸化バナジウム、シリカ等の遷移金属を含む金属酸化物粒子が例示されるが、中でも、酸化チタン、アルミナ、酸化亜鉛、酸化錫等の粒子が好ましい。
さらに本発明に用いられる無機微粒子は、公知の方法、例えば気相法、塩素法、硫酸法、プラズマ法、電解法等の一般的な製造法で作製されたものが好ましい。
本願発明に用いられる無機微粒子の数平均一次粒径は1〜300nmの範囲が好ましい。特に好ましくは3〜100nmである。粒径が小さい場合は耐摩耗性が十分でなく、また粒径が大きい場合には書き込み光を散乱させるたり、粒子が光硬化を阻害し耐摩耗性が十分でなく成る可能性がある。
上記無機微粒子の数平均一次粒径は、走査型電子顕微鏡(日本電子製)により10000倍の拡大写真を撮影し、ランダムに300個の粒子をスキャナーにより取り込んだ写真画像(凝集粒子は除いた)を自動画像処理解析装置LUZEX AP((株)ニレコ)ソフトウエアバージョン Ver.1.32を使用して数平均一次粒径を算出した。
保護層中の無機微粒子の割合は、全固形分に対する質量比で5質量%以上、30質量%以下である。
又、本願発明の無機微粒子の疎水化度(メタノールウェッタビリティ)とはメタノールに対する濡れ性の尺度で示される。即ち、以下のように定義される。疎水化度(メタノールウェッタビリティ)=(a/(a+50))×100
疎水化度の測定方法を以下に記す。
内容量200mlのビーカー中に入れた蒸留水50mlに、測定対象の無機微粒子を0.2g秤量し添加する。メタノールを先端が液体中に浸せきされているビュレットから、ゆっくり撹拌した状態で無機微粒子の全体が濡れるまで(全部が沈降するまで)ゆっくり滴下する。この無機微粒子全体を濡らすために必要なメタノールの量をa(ml)とした場合に、上記式により疎水化度が算出される。
本発明の範囲の疎水化度を有する無機微粒子を作製するには無機微粒子の表面を公知のシランカップリング剤やチタンカップリング剤を用いた表面処理で作製することができる。
前記無機微粒子の疎水化度は66以上であることが好ましい。疎水化度を66以上にすることにより、本願発明の効果をより顕在化させることができる。
本願発明に関わる保護層中の無機微粒子の含有量(質量%)は、保護層中の全固形分に対する質量%であり、保護層の全固形分の質量は、バインダー樹脂、無機微粒子、表面処理剤等の不揮発性分の合計質量である。
又、保護層には、上記無機微粒子の他に、該無機微粒子を分散させるポリカーボネート、ポリアリレート等の樹脂を含有する。
又、保護層には、上記成分以外にも、例えば、酸化防止剤、有機微粒子等を含有させてもよい。
本願発明において、有機感光体とは電子写真感光体の構成に必要不可欠な電荷発生機能及び電荷輸送機能の少なくとも一方の機能を有機化合物に持たせて構成された電子写真感光体を意味し、公知の有機電荷発生物質又は有機電荷輸送物質から構成された感光体、電荷発生機能と電荷輸送機能を高分子錯体で構成した感光体等公知の有機感光体を全て含有する。
本発明の有機感光体の感光層の構成は、導電性支持体上に中間層、電荷発生層と電荷輸送層、保護層で構成する。
感光体の保護層とは、感光体が空気界面と接触する層である。
電荷輸送層とは、光露光により電荷発生層で発生した電荷キャリアを有機感光体の表面に輸送する機能を有する層を意味し、該電荷輸送機能の具体的な検出は、電荷発生層と電荷輸送層を導電性支持体上に積層し、光導伝性を検知することにより確認することができる。
次に、有機感光体の層構成を詳細に記載する。
導電性支持体
導電性支持体については、前記で記載した。
中間層
本発明においては導電性支持体と感光層の間に、中間層を設けることが好ましい。
本発明に用いられる中間層にはN型半導性粒子を含有することが好ましい。該N型半導性粒子とは、主たる電荷キャリアが電子である粒子を意味する。すなわち、主たる電荷キャリアが電子であることから、該N型半導性粒子を絶縁性バインダーに含有させた中間層は、基体からのホール注入を効率的にブロックし、また、感光層からの電子に対してはブロッキング性が少ない性質を有する。
N型半導性粒子としては、酸化チタン(TiO)、酸化亜鉛(ZnO)が好ましく、特に酸化チタンが特に好ましく用いられる。
N型半導性粒子は数平均一次粒径が3.0〜200nmの範囲の微粒子を用いる。特に、5nm〜100nmが好ましい。数平均一次粒径とは、微粒子を透過型電子顕微鏡観察によって10000倍に拡大し、ランダムに100個の粒子を一次粒子として観察し、画像解析によってフェレ方向平均径としての測定値である。数平均一次粒径が3.0nm未満のN型半導性粒子は中間層バインダー中での均一な分散ができにくく、凝集粒子を形成しやすく、該凝集粒子が電荷トラップとなって残電上昇が発生しやすい。一方、数平均一次粒径が200nmより大きいN型半導性粒子は中間層の表面に大きな凹凸を作りやすく、これらの大きな凹凸を通してドット画像が劣化しやすい。又、数平均一次粒径が200nmより大きいN型半導性粒子は分散液中で沈澱しやすく、凝集物が発生しやすく、その結果、ドット画像が劣化しやすい。
前記酸化チタン粒子は、結晶形としては、アナターゼ形、ルチル形、ブルッカイト形及びアモルファス形等があるが、中でもルチル形酸化チタン顔料又はアナターゼ形酸化チタン顔料は、中間層を通過する電荷の整流性を高め、即ち、電子の移動性を高め、帯電電位を安定させ、残留電位の増大を防止すると共に、ドット画像の劣化を防止することができ、本発明のN型半導性粒子として最も好ましい。
N型半導性粒子はメチルハイドロジェンシロキサン単位を含む重合体で表面処理されたものが好ましい。該メチルハイドロジェンシロキサン単位を含む重合体の分子量は1000〜20000のものが表面処理効果が高く、その結果、N型半導性粒子の整流性を高め、このN型半導性粒子を含有する中間層を用いることにより、黒ポチ発生が防止され、又、良好なドット画像の再現性に効果がある。
メチルハイドロジェンシロキサン単位を含む重合体とは−(HSi(CH)O)−の構造単位とこれ以外の構造単位(他のシロキサン単位のこと)の共重合体が好ましい。他のシロキサン単位としては、ジメチルシロキサン単位、メチルエチルシロキサン単位、メチルフェニルシロキサン単位及びジエチルシロキサン単位等が好ましく、特にジメチルシロキサンが好ましい。共重合体中のメチルハイドロジェンシロキサン単位の割合は10〜99モル%、好ましくは20〜90モル%である。
メチルハイドロジェンシロキサン共重合体はランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体等のいずれでもよいがランダム共重合体及びブロック共重合体が好ましい。又、共重合成分としてはメチルハイドロジェンシロキサン以外に、一成分でも二成分以上でもよい。
本発明に用いられる中間層を形成するために作製する中間層塗布液は前記表面処理酸化チタン等のN型半導性粒子の他にバインダー樹脂、分散溶媒等から構成される。
N型半導性粒子の中間層中での比率は、中間層のバインダー樹脂との体積比(バインダー樹脂の体積を1とすると)で1.0〜2.0倍が好ましい。中間層中でこのような高密度で本発明のN型半導性粒子を用いることにより、中間層の整流性が高まり、膜厚を厚くしても残留電位の上昇やドット画像の劣化を効果的に防止でき、良好な有機感光体を形成することができる。又、このような中間層はバインダー樹脂100体積部に対し、N型半導性粒子を100〜200体積部を用いることが好ましい。
一方、これらの粒子を分散し、中間層の層構造を形成するバインダー樹脂としては、粒子の良好な分散性を得る為にポリアミド樹脂が好ましいが、特に以下に示すポリアミド樹脂が好ましい。
中間層のバインダー樹脂としてはアルコール可溶性ポリアミド樹脂が好ましい。有機感光体の中間層のバインダー樹脂としては、中間層を均一な膜厚で形成するために、溶媒溶解性の優れた樹脂が必要とされている。このようなアルコール可溶性のポリアミド樹脂としては、前記した6−ナイロン等のアミド結合間の炭素鎖の少ない化学構造から構成される共重合ポリアミド樹脂やメトキシメチル化ポリアミド樹脂が知られているが、これ意外にも下記のようなポリアミドも好ましく用いることができる。
Figure 2010122671
又、上記ポリアミド樹脂の分子量は数平均分子量で5,000〜80,000が好ましく、10,000〜60,000がより好ましい。数平均分子量が5,000以下だと中間層の膜厚の均一性が劣化し、本発明の効果が十分に発揮されにくい。一方、80,000より大きいと、樹脂の溶媒溶解性が低下しやすく、中間層中に凝集樹脂が発生しやすく、黒ポチの発生やドット画像の劣化を起こしやすい。
上記ポリアミド樹脂はその一部が既に市販されており、例えばダイセル・デグサ(株)製のベスタメルトX1010、X4685等の商品名で販売されて、一般的なポリアミドの合成法で作製することができるが、以下に合成例の一例を挙げる。
上記ポリアミド樹脂を溶解し、塗布液を作製する溶媒としては、エタノール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブタノール、t−ブタノール、sec−ブタノール等の炭素数2〜4のアルコール類が好ましく、ポリアミドの溶解性と作製された塗布液の塗布性の点で優れている。これらの溶媒は全溶媒中に30〜100質量%、好ましくは40〜100質量%、更には50〜100質量%が好ましい。前記溶媒と併用し、好ましい効果を得られる助溶媒としては、メタノール、ベンジルアルコール、トルエン、メチレンクロライド、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン等が挙げられる。
本発明の中間層の膜厚は0.3〜10μmが好ましい。中間層の膜厚が0.5μm未満では、黒ポチ等が発生しやすく、ドット画像の劣化を起こしやすい。10μmを超えると、残留電位の上昇が発生しやすく、ドット画像が劣化しやすい。中間層の膜厚は0.5〜5μmがより好ましい。
又、上記中間層は実質的に絶縁層であることが好ましい。ここで絶縁層とは、体積抵抗が1×10Ω・cm以上である。本発明の中間層及び保護層の体積抵抗は1×10〜1015Ω・cmが好ましく、1×10〜1014Ω・cmがより好ましく、更に好ましくは、2×10〜1×1013Ω・cmである。体積抵抗は下記のようにして測定できる。
測定条件;JIS:C2318−1975に準ずる。
測定器:三菱油化社製Hiresta IP
測定条件:測定プローブ HRS
印加電圧:500V
測定環境:30±2℃、80±5RH%
体積抵抗が1×10Ω・cm未満では中間層の電荷ブロッキング性が低下し、黒ポチの発生が増大し、有機感光体の電位保持性も劣化し、良好な画質が得られない。一方1015Ω・cmより大きいと繰り返し画像形成で残留電位が増大しやすく、良好な画質が得られない。
感光層
本発明の感光体の感光層構成は前記中間層上に電荷発生層(CGL)と電荷輸送層(CTL)に分離した構成をとるのがよい。機能を分離した構成を取ることにより繰り返し使用に伴う残留電位増加を小さく制御でき、その他の電子写真特性を目的に合わせて制御しやすい。負帯電用の感光体では中間層の上に電荷発生層(CGL)、その上に電荷輸送層(CTL)の構成を取ることが好ましい。
以下に機能分離負帯電感光体の感光層構成について説明する。
電荷発生層
本発明の有機感光体には、電荷発生物質として350nm〜500nmの波長領域に高感度特性を有する縮合多環系顔料を用いる。特に、前記した一般式(2)のピランスロン系化合物を電荷発生物質を用いることが好ましい。この縮合多環系顔料の電荷発生物質以外に、必要により、他の電荷発生物質を併用してもよいが、併用の場合でも、少なくとも50質量%以上は縮合多環系顔料を用いる。
電荷発生層にCGMの分散媒としてバインダーを用いる場合、バインダーとしては公知の樹脂を用いることができるが、最も好ましい樹脂としてはホルマール樹脂、ブチラール樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン変性ブチラール樹脂、フェノキシ樹脂等が挙げられる。バインダー樹脂と電荷発生物質との割合は、バインダー樹脂100質量部に対し20〜600質量部が好ましい。これらの樹脂を用いることにより、繰り返し使用に伴う残留電位増加を最も小さくできる。電荷発生層は、良好なドット再現性を得るために、像露光時の書き込み光の吸光度が0.9以上であることが好ましい。その為には、電荷発生層中の電荷発生物質の単位面積当たりの量を膜厚を含めて、調製することが必要である。又、電荷発生層の膜厚は0.2μm〜2μmが好ましい。
次に、本願発明に係わる前記一般式(2)の化合物について記載する。
一般式(2)の化合物で、置換Brの数、nは1〜6個であり、これらBrの置換位置は下記一般式(3)のR〜R14の位置に置換可能である。
Figure 2010122671
しかしながら、Brの置換位置を正確に特定する手段は、確立されておらず、置換位置の正確な特定は困難である。
又、前記一般式(2)の化合物は下記の合成例で示すように、置換Brの数、nが複数の混合体として得られ、これら混合体を電荷発生層の電荷発生物質として使用することが好ましい。
以下に、本発明に係わる前記一般式(2)で表される化合物の合成例を記載する。
合成例1
CGM−1(n=1〜3の混合物)
8,16−ピランスレンジオン:5.0g、ヨウ素:0.25gをクロロ硫酸:50gに溶解し、臭素3.0gを滴下した。50℃にて3時間加熱撹拌し、室温まで冷却後、氷500gにあけた。濾過、水洗した後乾燥し、顔料粗品6.8gを得た。顔料粗品5.0gをパイレックス(登録商標)ガラスチューブに入れ、このチューブを、チューブの長さに沿って約440℃〜約20℃の温度勾配(1mの長さで、約440℃〜約20℃の温度勾配をつけた)を生ずる炉の内側に置いた。ガラスチューブ内を約133.3Pa〜13.3Paに減圧し、精製すべき顔料粗品が置かれた位置を約440℃に加熱した。生成した蒸気をチューブの低温側に移動、凝縮させ、約300〜380℃の間の領域に凝縮した昇華物(CGM−1)2.4gを得た。
CGM−1のマススペクトル測定の結果、n=1〜3の混合物であり、n=1/n=2/n=3のピーク強度比は11/59/30であった。
合成例2
CGM−2(n=3〜5の混合物)
8,16−ピランスレンジオン:5.0g、ヨウ素:0.25gをクロロ硫酸:50gに溶解し、臭素5.9gを滴下した。70℃にて5時間加熱撹拌し、室温まで冷却後氷500gにあけた。濾過、水洗した後乾燥し、顔料粗品8.5gを得た。顔料粗品5.0gをパイレックス(登録商標)ガラスチューブに入れ、このチューブを、チューブの長さに沿って約460℃〜約20℃の温度勾配(1mの長さで、約460℃〜約20℃の温度勾配をつけた)を生ずる炉の内側に置いた。ガラスチューブ内を約133.3Pa〜13.3Paに減圧し、精製すべき顔料粗品が置かれた位置を約460℃に加熱した。生成した蒸気をチューブの低温側に移動、凝縮させ、約300〜400℃の間の領域に凝縮した昇華物3.3gを得た。
マススペクトル測定の結果、n=3〜5の混合物であり、n=3/n=4/n=5のピーク強度比は16/67/17であった。
合成例3
CGM−3(n=3〜6の混合物)
8,16−ピランスレンジオン:5.0g、ヨウ素:0.25gをクロロ硫酸:50gに溶解し、臭素5.9gを滴下した。75℃にて6時間加熱撹拌し、室温まで冷却後氷500gにあけた。濾過、水洗した後乾燥し、顔料粗品8.7gを得た。顔料粗品5.0gをパイレックス(登録商標)ガラスチューブに入れ、このチューブを、チューブの長さに沿って約480℃〜約20℃の温度勾配(1mの長さで、約480℃〜約20℃の温度勾配をつけた)を生ずる炉の内側に置いた。ガラスチューブ内を約133.3Pa〜13.3Paに減圧し、精製すべき顔料粗品が置かれた位置を約480℃に加熱した。生成した蒸気をチューブの低温側に移動、凝縮させ、約300〜420℃の間の領域に凝縮した昇華物(CGM−2)3.0gを得た。
CGM−3のマススペクトル測定の結果、n=3〜6の混合物であり、n=3/n=4/n=5/n=6のピーク強度比は17/51/27/5であった。
本願発明に係わる縮合多環顔料で、上記一般式(2)以外の電荷発生物質としては、下記に例示するような化合物が挙げられる。
Figure 2010122671
Figure 2010122671
電荷輸送層
本発明では電荷輸送層を複数の電荷輸送層から構成し、且つ最上層の電荷輸送層に本発明の無機微粒子を含有させた構成を用いてもよい。
電荷輸送層には電荷輸送物質(CTM)及びCTMを分散し製膜するバインダー樹脂を含有する。その他の物質としては必要により前記した無機微粒子や酸化防止剤等の添加剤を含有しても良い。
電荷輸送物質(CTM)としては、前記一般式(1)の電荷輸送物質を用いる。該電荷輸送物質は、400〜500nmの波長領域に吸収を有しないので、400〜500nmの波長領域の像露光の露光光を遮ることなく電荷発生層に到達させ、又、電荷輸送層中で、光露光による電荷トラップの発生もなく、電荷発生層からの正孔キャリアを効率よく感光体の表面まで輸送することができる。
前記一般式(1)の電荷輸送物質以外の電荷輸送物質を併用してもよいが、併用の場合でも、少なくとも50質量%以上は前記一般式(1)の電荷輸送物質を用いる。これら電荷輸送物質は通常、適当なバインダー樹脂中に溶解して層形成が行われる。
電荷輸送層(CTL)に用いられるバインダー樹脂としては熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂いずれの樹脂かを問わない。例えばポリスチレン、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂並びに、これらの樹脂の繰り返し単位構造のうちの2つ以上を含む共重合体樹脂。又これらの絶縁性樹脂の他、ポリ−N−ビニルカルバゾール等の高分子有機半導体が挙げられる。これらの中で吸水率が小さく、CTMの分散性、電子写真特性が良好なポリカーボネート樹脂が最も好ましい。
バインダー樹脂と電荷輸送物質との割合は、バインダー樹脂100質量部に対し50〜200質量部が好ましい。
電荷輸送層の合計膜厚は、10〜35μmが好ましい。該合計膜厚が10μm未満では、現像時の潜像電位を十分に獲得しにくく、画像濃度の低下やドット再現性の劣化が発生しやすく、又、35μmを超えると、電荷キャリアの拡散(電荷発生層で発生した電荷キャリアの拡散)が大きくなり、ドット再現性が劣化しやすい。また、電荷輸送層を複層で形成した場合、表面層となる電荷輸送層の膜厚は1.0〜8.0μmが好ましい。
中間層、電荷発生層、電荷輸送層等の層形成に用いられる溶媒又は分散媒としては、n−ブチルアミン、ジエチルアミン、エチレンジアミン、イソプロパノールアミン、トリエタノールアミン、トリエチレンジアミン、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、シクロヘキサノン、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロホルム、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、1,2−ジクロロプロパン、1,1,2−トリクロロエタン、1,1,1−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエタン、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、ジオキサン、メタノール、エタノール、ブタノール、イソプロパノール、酢酸エチル、酢酸ブチル、ジメチルスルホキシド、メチルセロソルブ等が挙げられる。本発明はこれらに限定されるものではないが、テトラヒドロフラン、メチルエチルケトン等の地球環境に優しい溶媒が好ましく用いられる。また、これらの溶媒は単独或いは2種以上の混合溶媒として用いることもできる。
次に有機感光体を製造するための塗布加工方法としては、スライドホッパー型塗布装置の他に、浸漬塗布、スプレー塗布等の塗布加工法が用いられる。
上記塗布液供給型の塗布装置の中でもスライドホッパー型塗布装置を用いた塗布加方法は、前記した低沸点溶媒を用いた分散液を塗布液として用いる場合に最も適しており、円筒状の感光体の場合は特開昭58−189061号公報等に詳細に記載されている円形スライドホッパー型塗布装置等を用いて塗布することが好ましい。
又、本発明に係わる感光体の表面層には酸化防止剤を含有させることが好ましい。表面層は感光体の帯電時の活性ガス、例えばNOxやオゾン等で酸化されやすく、画像ボケが発生しやすいが、酸化防止剤を共存させることにより、画像ボケの発生を防止することが出来る。該酸化防止剤とは、その代表的なものは有機感光体中ないしは有機感光体表面に存在する自動酸化性物質に対して、光、熱、放電等の条件下で酸素の作用を防止ないし、抑制する性質を有する物質である。
次に、本願発明に係わる一般式(1)の電荷輸送物質について説明する。
前記一般式(1)の具体的な化合物例を下記に示す。
Figure 2010122671
Figure 2010122671
Figure 2010122671
合成例1(CTM−6)
Figure 2010122671
200ml4頭コルベンに冷却管、温度計、窒素導入管を装着し、マグネチックスターラーをセットする。この系内を減圧し、完全に窒素置換を行う。このコルベンに(a)を8.1g、(b)を12.0g、KCOを16g、Cu粉を8.0g、ニトロベンゼンを40ml、順次投入し、撹拌をしながら、190℃30時間反応させた。その後、上記反応液を水蒸気蒸留で処理した後、これをヘキサン/トルエン(4/1)の展開溶媒を用いて、カラムクロマトグラフィにて、分離精製を行い目的物のCTM−6を12g得た。この目的物の確認は質量分析及びNMRで確認できた。
本願発明に係わる前記一般式(1)の電荷輸送物質を含有する電荷輸送層は、短波長光に対する透過性が高く、しかも、前記一般式(2)の電荷発生物質を含有する電荷発生層から発生する電荷キャリアを効率よく輸送することができるので、短波長光源の像露光用に適した有機感光体を開発することができる。
次に、本発明に係わる有機感光体を用いた画像形成装置について説明する。
図1に示す画像形成装置1は、デジタル方式による画像形成装置であって、画像読取り部A、画像処理部B、画像形成部C、転写紙搬送手段としての転写紙搬送部Dから構成されている。
画像読取り部Aの上部には原稿を自動搬送する自動原稿送り手段が設けられていて、原稿載置台11上に載置された原稿は原稿搬送ローラ12によって1枚宛分離搬送され読み取り位置13aにて画像の読み取りが行われる。原稿読み取りが終了した原稿は原稿搬送ローラ12によって原稿排紙皿14上に排出される。
一方、プラテンガラス13上に置かれた場合の原稿の画像は走査光学系を構成する照明ランプ及び第1ミラーから成る第1ミラーユニット15の速度vによる読み取り動作と、V字状に位置した第2ミラー及び第3ミラーから成る第2ミラーユニット16の同方向への速度v/2による移動によって読み取られる。
読み取られた画像は、投影レンズ17を通してラインセンサである撮像素子CCDの受光面に結像される。撮像素子CCD上に結像されたライン状の光学像は順次電気信号(輝度信号)に光電変換されたのちA/D変換を行い、画像処理部Bにおいて濃度変換、フィルタ処理などの処理が施された後、画像データは一旦メモリに記憶される。
画像形成部Cでは、画像形成ユニットとして、像担持体であるドラム状の感光体21と、その外周に、該感光体21を帯電させる帯電手段(帯電工程)22、帯電した感光体の表面電位を検出する電位検出手段220、現像手段(現像工程)23、転写手段(転写工程)である転写搬送ベルト装置45、前記感光体21のクリーニング装置(クリーニング工程)26及び光除電手段(光除電工程)としてのPCL(プレチャージランプ)27が各々動作順に配置されている。また、現像手段23の下流側には感光体21上に現像されたパッチ像の反射濃度を測定する反射濃度検出手段222が設けられている。感光体21には、本発明に係わる有機感光体を使用し、図示の時計方向に駆動回転される。
回転する感光体21へは帯電手段22による一様帯電がなされた後、像露光手段(像露光工程)30としての露光光学系により画像処理部Bのメモリから呼び出された画像信号に基づいた像露光が行われる。書き込み手段である像露光手段30としての露光光学系は図示しないレーザダイオードを発光光源とし、回転するポリゴンミラー31、fθレンズ34、シリンドリカルレンズ35を経て反射ミラー32により光路が曲げられ主走査がなされるもので、感光体21に対してAoの位置において像露光が行われ、感光体21の回転(副走査)によって静電潜像が形成される。本実施の形態の一例では文字部に対して露光を行い静電潜像を形成する。
本発明の画像形成装置においては、感光体上に静電潜像を形成するに際し、発振波長が350〜500nmの半導体レーザ又は発光ダイオードを像露光光源として用いる。これらの像露光光源を用いて、書込みの主査方向の露光ドット径を10〜50μmに絞り込み、有機感光体上にデジタル露光を行うことにより、600dpi(dpi:2.54cm当たりのドット数)以上から2500dpiの高解像度の電子写真画像をうることができる。
前記露光ドット径とは該露光ビームの強度がピーク強度の1/e以上の領域の主走査方向にそった露光ビームの長さ(Ld:長さが最大位置で測定する)を云う。
用いられる光ビームとしては半導体レーザを用いた走査光学系及びLEDの固体スキャナー等があり、光強度分布についてもガウス分布及びローレンツ分布等があるがそれぞれのピーク強度の1/e以上の領域を本発明に係わる露光ドット径とする。
感光体21上の静電潜像は現像手段23によって反転現像が行われ、感光体21の表面に可視像のトナー像が形成される。本発明の画像形成方法では、該現像手段に用いられる現像剤には重合トナーを用いることが好ましい。形状や粒度分布が均一な重合トナーを本発明に係わる有機感光体と併用することにより、より鮮鋭性が良好な電子写真画像を得ることができる。
〈トナー〉
本発明の有機感光体上に形成された静電潜像は現像によりトナー像として顕像化される。現像に用いられるトナーは、粉砕トナーでも、重合トナーでもよいが、本発明に係わるトナーとしては、安定した粒度分布を得られる観点から、重合法で作製できる重合トナーが好ましい。
重合トナーとはトナー用バインダーの樹脂の生成とトナー形状がバインダー樹脂の原料モノマーの重合と、必要によりその後の化学的処理により形成されるトナーを意味する。より具体的には懸濁重合、乳化重合等の重合反応と、必要によりその後に行われる粒子同士の融着工程を経て形成されるトナーを意味する。
なお、トナーの体積平均粒径、即ち、上記50%体積粒径(Dv50)は2〜9μm、より好ましくは3〜7μmであることが望ましい。この範囲とすることにより、解像度を高くすることができる。さらに上記の範囲と組み合わせることにより、小粒径トナーでありながら、微細な粒径のトナーの存在量を少なくすることができ、長期に亘ってドット画像の再現性が改善され、鮮鋭性の良好な、安定した画像を形成することができる。
〈現像剤〉
本発明に係わるトナーは、一成分現像剤でも二成分現像剤として用いてもよい。
一成分現像剤として用いる場合は、非磁性一成分現像剤、あるいはトナー中に0.1〜0.5μm程度の磁性粒子を含有させ磁性一成分現像剤としたものがあげられ、いずれも使用することができる。
又、キャリアと混合して二成分現像剤として用いることができる。この場合は、キャリアの磁性粒子として、鉄、フェライト、マグネタイト等の金属、それらの金属とアルミニウム、鉛等の金属との合金等の従来から公知の材料を用いることが出来る。特にフェライト粒子が好ましい。上記磁性粒子は、その体積平均粒径としては15〜100μm、より好ましくは25〜80μmのものがよい。
キャリアの体積平均粒径の測定は、代表的には湿式分散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置「ヘロス(HELOS)」(シンパティック(SYMPATEC)社製)により測定することができる。
キャリアは、磁性粒子が更に樹脂により被覆されているもの、あるいは樹脂中に磁性粒子を分散させたいわゆる樹脂分散型キャリアが好ましい。コーティング用の樹脂組成としては、特に限定は無いが、例えば、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、エステル系樹脂或いはフッ素含有重合体系樹脂等が用いられる。また、樹脂分散型キャリアを構成するための樹脂としては、特に限定されず公知のものを使用することができ、例えば、スチレン−アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、フェノール樹脂等を使用することができる。
転写紙搬送部Dでは、画像形成ユニットの下方に異なるサイズの転写紙Pが収納された転写紙収納手段としての給紙ユニット41(A)、41(B)、41(C)が設けられ、また側方には手差し給紙を行う手差し給紙ユニット42が設けられていて、それらの何れかから選択された転写紙Pは案内ローラ43によって搬送路40に沿って給紙され、給紙される転写紙Pの傾きと偏りの修正を行う対の給紙レジストローラ44によって転写紙Pは一時停止を行ったのち再給紙が行われ、搬送路40、転写前ローラ43a、給紙経路46及び進入ガイド板47に案内され、感光体21上のトナー画像が転写位置Boにおいて転写極24及び分離極25、爪分離手段250等によって、転写紙P上に転写され、該転写紙Pも感光体から分離され、その後、転写紙Pは転写搬送ベルト装置45の転写搬送ベルト454に載置搬送され、転写搬送ベルト装置45により定着手段50に搬送される。
定着手段50は定着ローラ51と加圧ローラ52とを有しており、転写紙Pを定着ローラ51と加圧ローラ52との間を通過させることにより、加熱、加圧によってトナーを定着させる。トナー画像の定着を終えた転写紙Pは排紙トレイ64上に排出される。
以上は転写紙の片側への画像形成を行う状態を説明したものであるが、両面複写の場合は排紙切換部材170が切り替わり、転写紙案内部177が開放され、転写紙Pは破線矢印の方向に搬送される。
更に、搬送機構178により転写紙Pは下方に搬送され、転写紙反転部179によりスイッチバックさせられ、転写紙Pの後端部は先端部となって両面複写用給紙ユニット130内に搬送される。
転写紙Pは両面複写用給紙ユニット130に設けられた搬送ガイド131を給紙方向に移動し、給紙ローラ132で転写紙Pを再給紙し、転写紙Pを搬送路40に案内する。
再び、上述したように感光体21方向に転写紙Pを搬送し、転写紙Pの裏面にトナー画像を転写し、定着手段50で定着した後、排紙トレイ64に排紙する。
本発明の画像形成装置としては、上述の感光体と、現像器、クリーニング器等の構成要素をプロセスカートリッジとして一体に結合して構成し、このユニットを装置本体に対して着脱自在に構成しても良い。又、帯電器、像露光器、現像器、転写又は分離器、及びクリーニング器の少なくとも1つを感光体とともに一体に支持してプロセスカートリッジを形成し、装置本体に着脱自在の単一ユニットとし、装置本体のレールなどの案内手段を用いて着脱自在の構成としても良い。
図2は、本発明の一実施の形態を示すカラー画像形成装置の断面構成図である。
このカラー画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、4組の画像形成部(画像形成ユニット)10Y、10M、10C、10Bkと、無端ベルト状中間転写体ユニット7と、給紙搬送手段21及び定着手段24とから成る。画像形成装置の本体Aの上部には、原稿画像読み取り装置SCが配置されている。
イエロー色の画像を形成する画像形成部10Yは、第1の像担持体としてのドラム状の感光体1Yの周囲に配置された帯電手段(帯電工程)2Y、露光手段(露光工程)3Y、現像手段(現像工程)4Y、一次転写手段(一次転写工程)としての一次転写ローラ5Y、クリーニング手段6Yを有する。マゼンタ色の画像を形成する画像形成部10Mは、第1の像担持体としてのドラム状の感光体1M、帯電手段2M、露光手段3M、現像手段4M、一次転写手段としての一次転写ローラ5M、クリーニング手段6Mを有する。シアン色の画像を形成する画像形成部10Cは、第1の像担持体としてのドラム状の感光体1C、帯電手段2C、露光手段3C、現像手段4C、一次転写手段としての一次転写ローラ5C、クリーニング手段6Cを有する。黒色画像を形成する画像形成部10Bkは、第1の像担持体としてのドラム状の感光体1Bk、帯電手段2Bk、露光手段3Bk、現像手段4Bk、一次転写手段としての一次転写ローラ5Bk、クリーニング手段6Bkを有する。
前記4組の画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Bkは、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Bkを中心に、回転する帯電手段2Y、2M、2C、2Bkと、像露光手段3Y、3M、3C、3Bkと、回転する現像手段4Y、4M、4C、4Bk、及び、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Bkをクリーニングするクリーニング手段5Y、5M、5C、5Bkより構成されている。
前記画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Bkは、感光体1Y、1M、1C、1Bkにそれぞれ形成するトナー画像の色が異なるだけで、同じ構成であり、画像形成ユニット10Yを例にして詳細に説明する。
画像形成ユニット10Yは、像形成体である感光体ドラム1Yの周囲に、帯電手段2Y(以下、単に帯電手段2Y、あるいは、帯電器2Yという)、露光手段3Y、現像手段4Y、クリーニング手段5Y(以下、単にクリーニング手段5Y、あるいは、クリーニングブレード5Yという)を配置し、感光体ドラム1Y上にイエロー(Y)のトナー画像を形成するものである。また、本実施の形態においては、この画像形成ユニット10Yのうち、少なくとも感光体ドラム1Y、帯電手段2Y、現像手段4Y、クリーニング手段5Yを一体化するように設けている。
帯電手段2Yは、感光体ドラム1Yに対して一様な電位を与える手段であって、本実施の形態においては、感光体ドラム1Yにコロナ放電型の帯電器2Yが用いられている。
像露光手段3Yは、帯電器2Yによって一様な電位を与えられた感光体ドラム1Y上に、画像信号(イエロー)に基づいて露光を行い、イエローの画像に対応する静電潜像を形成する手段であって、この露光手段3Yとしては、感光体ドラム1Yの軸方向にアレイ状に発光素子を配列したLEDと結像素子(商品名;セルフォックレンズ)とから構成されるもの、あるいは、レーザ光学系などが用いられる。
本発明の画像形成装置としては、上述の感光体と、現像器、クリーニング器等の構成要素をプロセスカートリッジ(画像形成ユニット)として一体に結合して構成し、この画像形成ユニットを装置本体に対して着脱自在に構成しても良い。又、帯電器、像露光器、現像器、転写又は分離器、及びクリーニング器の少なくとも1つを感光体とともに一体に支持してプロセスカートリッジ(画像形成ユニット)を形成し、装置本体に着脱自在の単一画像形成ユニットとし、装置本体のレールなどの案内手段を用いて着脱自在の構成としても良い。
無端ベルト状中間転写体ユニット7は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持された半導電性エンドレスベルト状の第2の像担持体としての無端ベルト状中間転写体70を有する。
画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Bkより形成された各色の画像は、一次転写手段としての一次転写ローラ5Y、5M、5C、5Bkにより、回動する無端ベルト状中間転写体70上に逐次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。給紙カセット20内に収容された転写材(定着された最終画像を担持する支持体:例えば普通紙、透明シート等)としての転写材Pは、給紙手段21により給紙され、複数の中間ローラ22A、22B、22C、22D、レジストローラ23を経て、二次転写手段としての二次転写ローラ5bに搬送され、転写材P上に二次転写してカラー画像が一括転写される。カラー画像が転写された転写材Pは、定着手段24により定着処理され、排紙ローラ25に挟持されて機外の排紙トレイ26上に載置される。ここで、中間転写体や転写材等の感光体上に形成されたトナー画像の転写支持体を総称して転写媒体と云う。
一方、二次転写手段としての二次転写ローラ5bにより転写材Pにカラー画像を転写した後、転写材Pを曲率分離した無端ベルト状中間転写体70は、クリーニング手段6bにより残留トナーが除去される。
画像形成処理中、一次転写ローラ5Bkは常時、感光体1Bkに当接している。他の一次転写ローラ5Y、5M、5Cはカラー画像形成時にのみ、それぞれ対応する感光体1Y、1M、1Cに当接する。
二次転写ローラ5bは、ここを転写材Pが通過して二次転写が行われる時にのみ、無端ベルト状中間転写体70に当接する。
また、装置本体Aから筐体8を支持レール82L、82Rを介して引き出し可能にしてある。
筐体8は、画像形成部10Y、10M、10C、10Bkと、無端ベルト状中間転写体ユニット7とから成る。
画像形成部10Y、10M、10C、10Bkは、垂直方向に縦列配置されている。感光体1Y、1M、1C、1Bkの図示左側方には無端ベルト状中間転写体ユニット7が配置されている。無端ベルト状中間転写体ユニット7は、ローラ71、72、73、74を巻回して回動可能な無端ベルト状中間転写体70、一次転写ローラ5Y、5M、5C、5Bk、及びクリーニング手段6bとから成る。
次に図3は本発明の有機感光体を用いたカラー画像形成装置(少なくとも有機感光体の周辺に帯電手段、露光手段、複数の現像手段、転写手段、クリーニング手段及び中間転写体を有する複写機あるいはレーザビームプリンタ)の構成断面図である。ベルト状の中間転写体70は中程度の抵抗の弾性体を使用している。
1は像形成体として繰り返し使用される回転ドラム型の感光体であり、矢示の反時計方向に所定の周速度をもって回転駆動される。
感光体1は回転過程で、帯電手段(帯電工程)2により所定の極性・電位に一様に帯電処理され、次いで不図示の像露光手段(像露光工程)3により画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザビームによる走査露光光等による画像露光を受けることにより目的のカラー画像のイエロー(Y)の色成分像(色情報)に対応した静電潜像が形成される。
次いで、その静電潜像がイエロー(Y)の現像手段:現像工程(イエロー色現像器)4Yにより第1色であるイエロートナーにより現像される。この時第2〜第4の現像手段(マゼンタ色現像器、シアン色現像器、ブラック色現像器)4M、4C、4Bkの各現像器は作動オフになっていて感光体1には作用せず、上記第1色目のイエロートナー画像は上記第2〜第4の現像器により影響を受けない。
中間転写体70はローラ79a、79b、79c、79d、79eで張架されて時計方向に感光体1と同じ周速度をもって回転駆動されている。
感光体1上に形成担持された上記第1色目のイエロートナー画像が、感光体1と中間転写体70とのニップ部を通過する過程で、1次転写ローラ5aから中間転写体70に印加される1次転写バイアスにより形成される電界により、中間転写体70の外周面に順次中間転写(1次転写)されていく。
中間転写体70に対応する第1色のイエロートナー画像の転写を終えた感光体1の表面は、クリーニング装置6aにより清掃される。
以下、同様に第2色のマゼンタトナー画像、第3色のシアントナー画像、第4色のクロ(ブラック)トナー画像が順次中間転写体70上に重ね合わせて転写され、目的のカラー画像に対応した重ね合わせカラートナー画像が形成される。
2次転写ローラ5bで、2次転写対向ローラ79bに対応し平行に軸受させて中間転写体70の下面部に離間可能な状態に配設してある。
感光体1から中間転写体70への第1〜第4色のトナー画像の順次重畳転写のための1次転写バイアスはトナーとは逆極性で、バイアス電源から印加される。その印加電圧は、例えば+100V〜+2kVの範囲である。
感光体1から中間転写体70への第1〜第3色のトナー画像の1次転写工程において、2次転写ローラ5b及び中間転写体クリーニング手段6bは中間転写体70から離間することも可能である。
ベルト状の中間転写体70上に転写された重ね合わせカラートナー画像の第2の画像担持体である転写材Pへの転写は、2次転写ローラ5bが中間転写体70のベルトに当接されると共に、対の給紙レジストローラ23から転写紙ガイドを通って、中間転写体70のベルトに2次転写ローラ5bとの当接ニップに所定のタイミングで転写材Pが給送される。2次転写バイアスがバイアス電源から2次転写ローラ5bに印加される。この2次転写バイアスにより中間転写体70から第2の画像担持体である転写材Pへ重ね合わせカラートナー画像が転写(2次転写)される。トナー画像の転写を受けた転写材Pは定着手段24へ導入され加熱定着される。
本発明の画像形成装置は電子写真複写機、レーザプリンター、LEDプリンター及び液晶シャッター式プリンター等の電子写真装置一般に適応するが、更に、電子写真技術を応用したディスプレー、記録、軽印刷、製版及びファクシミリ等の装置にも幅広く適用することができる。
次に、本発明の代表的な実施態様を示し、本発明の構成と効果につき更に説明する。
尚、特に断りがない限り、文中の「部」は質量部を表し、「%」は質量%を表す。
感光体1の作製
支持体1
円筒状アルミニウム支持体の切削加工において、複雑な凹凸パターン加工形状を形成するダイヤモンド焼結平バイトを用い、該バイトの取り付け角度と押し込み深さを調整した後、洗浄DWビークリアCW5524(第1工業製薬)を10倍希釈した洗浄液を用い、噴射圧3.92MPaにて高圧噴射処理を行い、支持体の断面曲線のスキューネス(Rsk)を−0.24、十点表面粗さRzを1.3μmとした。
中間層1
上記支持体上に、下記中間層塗布液を浸漬塗布法で塗布し、乾燥膜厚5.0μmの中間層1を形成した。下記中間層分散液を同じ混合溶媒にて二倍に希釈し、一夜静置後に濾過(フィルター;日本ポール社製リジメッシュフィルター公称濾過精度:5ミクロン、圧力;50kPa)し、中間層塗布液を作製した。
(中間層分散液の作製)
バインダー樹脂:(例示ポリアミドN−1) 1部
アナターゼ形酸化チタンA1(一次粒径30nm;表面処理は、フッ化エチルトリメトキシシラン処理) 3.0部
イソプロピルアルコール 10部
上記成分を混合し、サンドミル分散機を用い、10時間、バッチ式にて分散して、中間層分散液を作製した。
電荷発生層
下記成分を混合し、サンドミル分散機を用いて分散し、電荷発生層塗布液を調製した。この塗布液を浸漬塗布法で塗布し、前記中間層の上に乾燥膜厚0.8μmの電荷発生層を形成した。
電荷発生物質(前記合成例1のCGM−1) 20部
ポリビニルブチラール(#6000−C、電気化学工業社製) 10部
酢酸t−ブチル 700部
4−メトキシ−4−メチル−2−ペンタノン 300部
電荷輸送層
下記成分を混合し、溶解して電荷輸送層塗布液を調製した。この塗布液を前記電荷発生層の上に浸漬塗布法で塗布し、乾燥膜厚24μmの電荷輸送層を形成し、感光体1を作製した。
電荷輸送物質(例示のCTM−6) 75部
ポリカーボネート樹脂「ユーピロン−Z300」(三菱ガス化学社製) 100部
酸化防止剤(下記化合物A) 2部
テトラヒドロフラン/トルエン(体積比7/3) 750部
Figure 2010122671
保護層
ポリカーボネート(Z300:三菱ガス化学社製) 1.5部
酸化チタン(メチルハイドロジェンポリシロキサンで表面処理された数平均粒径:10nmの酸化チタン粒子(表面処理剤と酸化チタンの比:1:1)) 1.0部
1−プロパノール 5.1部
メチルイソブチルケトン 2.4部
上記の混合物を、超音波ホモジナイザーで15分間分散して保護層塗布液分散液を調製した。
上記保護層塗布液を前記の感光層上に円形スライドホッパー法で塗布した。塗布後、90℃、80分間乾燥し、2μmの保護層を設置した感光体1を得た。尚、感光体1の保護層中の酸化チタンの含有量は20質量%である。
感光体2〜10の作製
アルミニウム支持体の切削条件(バイトの角度や押し込み深さ)ならびにドライアイスあるいはサンドの噴射圧等下記記載のように変えて表1のようにRsk及びRzに変更し、保護層の酸化チタン、電荷発生層のCGM、電荷輸送層のCTM等も表1のように変更した以外は感光体1と同様にして感光体2〜10を作製した。
感光体2
感光体1の支持体の高圧噴射処理に代えて、ドライアイスブラストである、スーパーブラスト DSC−1(不二製作所)にて、ドライアイス粒子0.3mmを用い、噴射圧力0.4MPaにて行い、保護層等を表1のように変更した以外は感光体1と同様に行った。
感光体3
感光体2において、ドライアイス粒子1mmを用い、噴射圧力0.6MPaで行い、保護層等を表1のように変更した以外は感光体2と同様に行った。
感光体4
感光体1の支持体の高圧噴射処理に代えて、精密サンドブラストである、MICROBLASTER MB1(新東ブレーター)にて、砥粒としてアルミナ(Al) #5000(平均粒径2μm)を用い、吹付圧力0.3MPaで行い、保護層等を表1のように変更した以外は感光体1と同様に行った。
感光体5
感光体4において、砥粒としてアルミナ(Al) #3000(平均粒径5μm)を用い、吹付圧力0.55MPaで行い、保護層等を表1のように変更した以外は感光体4と同様に行った。
感光体6
感光体1において、切削加工条件(単純な凹凸パターンを生じる、ダイヤモンド焼結Rバイトを用い、バイトの角度や押し込み深さも変えて)を変えて、断面曲線のスキューネス(Rsk)、十点平均粗さRzを表1のように変え、保護層等を表1のように変更した以外は同様にして感光体6作製した。
感光体7
感光体4において、切削加工条件(単純な凹凸パターンを生じるダイヤモンド焼結平バイトを用い、バイトの角度や押し込み深さも変えて)を変えて、断面曲線のスキューネス(Rsk)、十点平均粗さRzを表1のように変え、保護層等を表1のように変更した以外は同様にして感光体7作製した。
感光体8
感光体4において、保護層等を表1のように変更した以外は同様にして、感光体8を作製した。
感光体9(比較例)
感光体1において、高圧洗浄の噴射圧力を行わず、保護層等を表1のように変更した以外は同様にして感光体9作製した。
感光体10(比較例)
感光体4において、吹付圧力0.1MPaで行い、保護層等を表1のように変更した以外は感光体4と同様にして、感光各評価は体10を作製した。
感光体11
感光体1の保護層のポリカーボネートを1.5部から7.0部に変更し、保護層中の無機微粒子の含有量を6.3質量%に変更した以外は、感光体1と同様にして、感光体11を作製した。
感光体12
感光体1の保護層のポリカーボネートを1.5部から0.7部に変更し、保護層中の無機微粒子の含有量を29.4質量%に変更した以外は、感光体1と同様にして、感光体12を作製した。
感光体13
感光体1の保護層のポリカーボネートを1.5部から10.0部に変更し、保護層中の無機微粒子の含有量を4.5質量%に変更した以外は、感光体1と同様にして、感光体13を作製した。
感光体14
感光体1の保護層のポリカーボネートを1.5部から0.5部に変更し、保護層中の無機微粒子の含有量を33質量%に変更した以外は、感光体1と同様にして、感光体14を作製した。
感光体15〜17
感光体1の保護層中の無機微粒子の種類、及び膜厚等を表1のように変更した以外は、感光体1と同様にして、感光体15〜17を作製した。
Figure 2010122671
尚、表1中、
HS−1はメチルハイドロジェンポリシロキサン
HS−2はヘキサメチルジシラザン
HS−3はオクチルトリメトキシシラン
HS−4はジメチルジクロロシラン
又、CGM−1、CGM−2、CGM−3は、下記のCGMを表す。
CGM−1は合成例1の化合物
CGM−2は合成例2の化合物
CGM−3は合成例3の化合物
CGM−4は、CuKαの特性X線に対するブラッグ角2θ(±0.2°)の27.2°に最大回折ピークを有するチタニルフタロシアニン顔料
(評価1)
以上のようにして得た感光体を基本的に、図2の構成を有する市販のフルカラー複合機bizhub PRO C6500(コニカミノルタビジネステクノロジーズ(株)製)の書き込みドット径可変改造機に搭載し、像露光光源として405nmの短波長レーザ光源を用い、書き込み光源の主査方向の露光径を30μmで、1200dpiとし、該露光径のスポット露光が感光体面上で0.5mWになるように設定した。尚、上記フルカラー複合機は画像形成ユニットを4組有しているので、それぞれの画像形成ユニットの感光体を同一種類の感光体(例えば、感光体1の場合は、4本の感光体1を用意して)で統一して、評価を行った。各評価は、30℃80%RHの条件で、画素率7%の画像をA4紙に5万枚の画出し耐刷試験後に、20℃60%RHの環境下で評価した。
評価項目と評価基準
カブリ(白黒画像で評価)
カブリ濃度はべた白画像をマクベス社製RD−918を使用し反射濃度で測定した。該反射濃度は相対濃度(印刷していないA4紙の濃度を0.000とする)で評価した。
◎:濃度が0.010未満(良好)
○:濃度が0.010以上、0.020以下(実用上問題ないレベル)
×:濃度が0.020より高い(実用上問題となるレベル)
ドット画像の再現性(白黒画像で評価)
評価基準
1ドットラインの評価
白地のA4紙に1ドットラインと黒べた画像を作製し、下記の基準で評価した。
◎:1ドットラインが連続して再現されており、黒べたの画像濃度が1.2以上
(良好)
○:1ドットラインは連続して再現されているが、黒べたの画像濃度が1.2未満〜
1.0以上(実用性に問題なし)
×:1ドットラインが切断されて再現されているか、又は1ドットラインが連続して
再現されていても、黒べたの画像濃度が1.0未満(実用性に問題有り)
2ドットラインの評価
べた黒の画像の中に、2ドットラインの白線を作製し、下記の基準で評価した。
◎:2ドットラインの白線が連続して再現されており、黒べたの画像濃度が1.2以
上(良好)
○:2ドットラインの白線は連続して再現されているが、黒べたの画像濃度が1.2
未満〜1.0以上(実用性に問題なし)
×:2ドットラインの白線が切断されて再現されているか、又は2ドットラインの白
線は連続して再現されていても、黒べたの画像濃度が1.0未満(実用性に問題
有り)
上記のべた画像濃度は、マクベス社製RD−918を使用して測定。紙の反射濃度を「0」とした相対反射濃度で測定した。
黒ポチ(白黒画像で評価)
周期性が感光体の周期と一致し、目視できる黒ポチ、黒筋状の画像欠陥が、A4サイズ当たり何個あるかで判定した。
◎:0.4mm以上の画像欠陥の頻度:全ての印刷画像が5個/A4以下(良好)
○:0.4mm以上の画像欠陥の頻度:6個/A4以上、10個/A4以下が1枚
以上発生(実用上問題なし)
×:0.4mm以上の画像欠陥の頻度:11個/A4以上が1枚以上発生
(実用上問題有り)
カラー画像の評価
前記フルカラー複合機bizhub PRO C6500ドット径可変改造機の4組の画像形成ユニットを作動させ、人物顔写真を含むハーフトーン画像をA4紙に印刷し、下記の基準で評価した。
◎:ハーフトーンのカラー画像がなめらかに再現され、目立つ画像ムラやポチが見あ
たらない(良好)
○:干渉縞や筋状ムラが部分的に発生しているが、ハーフトーンのカラー画像がなめ
らかに再現されている(実用上問題なし)
×:ハーフトーンのカラー画像に、干渉縞、筋状ムラ或いはポチが全面に発生してい
る(実用上問題有り)
Figure 2010122671
表2より、保護層が5質量%以上、30質量%以下の無機微粒子を含有し、導電性支持体の断面曲線のスキューネス(Rsk)が、−8<Rsk<0の範囲にある感光体1〜4及び6〜8、11、12、15〜17は、各評価項目で良好な結果を得ているのに対し、比較例の導電性支持体の断面曲線のスキューネス(Rsk)が、本願発明の範囲外である感光体5、9、10、及び、保護層の無機微粒子の含有量が本願発明外の感光体13及び14はいずれかの評価項目で、実用性が十分でない評価を示している。
10Y、10M、10C、10Bk 画像形成ユニット
1Y、1M、1C、1Bk 感光体
2Y、2M、2C、2Bk 帯電手段
3Y、3M、3C、3Bk 露光手段
4Y、4M、4C、4Bk 現像手段

Claims (10)

  1. 導電性支持体上に、少なくとも中間層、電荷発生層、電荷輸送層及び保護層がこの順に形成された有機感光体において、前記保護層が5質量%以上、30質量%以下の無機微粒子を含有し、前記導電性支持体の断面曲線のスキューネス(Rsk)が、−8<Rsk<0の範囲にあることを特徴とする有機感光体。
  2. 前記無機微粒子が、シリカ、アルミナ、酸化チタンから選択される一種以上の無機微粒子であることを特徴とする請求項1に記載の有機感光体。
  3. 前記無機微粒子の疎水化度が66以上であることを特徴とする請求項1または2に記載の有機感光体。
  4. 前記無機微粒子の数平均一次粒径が5〜100nmであることを特徴とする、請求項1に記載の有機感光体。
  5. 前記電荷輸送層が下記一般式(1)で表されるトリアリールアミン系化合物を含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の有機感光体。
    Figure 2010122671
    (一般式(1)中、R及びRは、それぞれ独立して、アルキル基又はアリール基を表し、RとRが一体となって、環構造を形成してもよい。R及びRは、それぞれ独立して、アルキル基又はアリール基を表し、Ar〜Arは各々置換又は無置換のアリール基を表す。Ar〜Arはそれぞれ同一でも異なってもよい。又、ArとAr、ArとArが結合して環構造を形成してもよい。m、nは1〜4の整数を表す。)
  6. 前記電荷発生層が縮合多環系顔料を含有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の有機感光体。
  7. 前記縮合多環系顔料が下記一般式(2)で表されるピランスロン系化合物であることを特徴とする請求項6に記載の有機感光体。
    Figure 2010122671
    (一般式(2)中、nは1〜6の整数)
  8. 前記中間層が、酸化チタン微粒子および結着樹脂から構成されていることを特徴とする、請求項1に記載の有機感光体。
  9. 有機感光体上に均一な帯電電位を付与する帯電工程、該帯電電位が付与された有機感光体上に波長が350〜500nmの範囲内の波長の光で露光して静電潜像を形成する露光工程、該静電潜像をトナー像に顕像化する現像工程、該トナー像を転写媒体に転写する工程を有する画像形成方法において、前記有機感光体に請求項1〜8のいずれか1項に記載の有機感光体を用いることを特徴とする画像形成方法。
  10. 請求項1に記載の有機感光体と、均一な帯電電位が付与された有機感光体上に350〜500nmの範囲内の波長で露光する露光手段を有することを特徴とする画像形成装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020187212A (ja) * 2019-05-13 2020-11-19 コニカミノルタ株式会社 電子写真画像形成装置

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2010029877A1 (ja) * 2008-09-09 2012-02-02 コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 電子写真感光体、画像形成方法、画像形成装置
JP6784079B2 (ja) * 2016-07-07 2020-11-11 富士ゼロックス株式会社 帯電部材、帯電装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
KR20210011942A (ko) 2018-05-17 2021-02-02 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 유기 화합물, 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기, 조명 장치, 및 전자 디바이스
DE102020117123A1 (de) 2019-07-05 2021-01-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Material für lochtransportschicht, material für lochinjektionsschicht, organische verbindung, licht emittierende vorrichtung, licht emittierende einrichtung, elektronisches gerät und beleuchtungsvorrichtung
CN112786663A (zh) 2019-11-08 2021-05-11 株式会社半导体能源研究所 发光装置、电子设备及照明装置
DE102021107060A1 (de) 2020-04-03 2021-10-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Arylamin-Verbindung, Material für Lochtransportschicht, Material für Lochinjektionsschicht, Licht emittierende Vorrichtung, Licht emittierendes Gerät, elektronisches Gerät und Beleuchtungsvorrichtung
JPWO2021250512A1 (ja) 2020-06-12 2021-12-16
WO2021260488A1 (ja) 2020-06-26 2021-12-30 株式会社半導体エネルギー研究所 発光デバイス、機能パネル、発光装置、表示装置、電子機器、照明装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08292592A (ja) * 1995-04-24 1996-11-05 Canon Inc 電子写真感光体用基体およびその製造方法
JP2007010962A (ja) * 2005-06-30 2007-01-18 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像形成方法、画像形成装置及び有機感光体
JP2008151999A (ja) * 2006-12-18 2008-07-03 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像形成方法
JP2008257097A (ja) * 2007-04-09 2008-10-23 Konica Minolta Business Technologies Inc 電子写真感光体、画像形成方法及び画像形成装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60172045A (ja) * 1984-02-16 1985-09-05 Konishiroku Photo Ind Co Ltd 電子写真感光体
US20030049551A1 (en) * 2001-09-07 2003-03-13 Xerox Corporation Blue diode laser sensitive photoreceptor
CN100442146C (zh) * 2003-03-04 2008-12-10 三菱化学株式会社 用于电子照相光感受器的基底、其生产方法及使用其的电子照相光感受器
US7531282B2 (en) * 2005-02-21 2009-05-12 Konica Minolta Business Technologies, Inc. Organic photoreceptor, image forming apparatus, image forming method and process cartridge
US7560209B2 (en) * 2005-08-23 2009-07-14 Konica Minolta Business Technologies, Inc. Electrophotographic image forming apparatus and image forming unit
JP4571561B2 (ja) * 2005-09-08 2010-10-27 トーカロ株式会社 耐プラズマエロージョン性に優れる溶射皮膜被覆部材およびその製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08292592A (ja) * 1995-04-24 1996-11-05 Canon Inc 電子写真感光体用基体およびその製造方法
JP2007010962A (ja) * 2005-06-30 2007-01-18 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像形成方法、画像形成装置及び有機感光体
JP2008151999A (ja) * 2006-12-18 2008-07-03 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像形成方法
JP2008257097A (ja) * 2007-04-09 2008-10-23 Konica Minolta Business Technologies Inc 電子写真感光体、画像形成方法及び画像形成装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020187212A (ja) * 2019-05-13 2020-11-19 コニカミノルタ株式会社 電子写真画像形成装置
JP7314610B2 (ja) 2019-05-13 2023-07-26 コニカミノルタ株式会社 電子写真画像形成装置

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